1．序

為了適應電網的發展和滿足現代化管理的要求，實現電廠現場“無人值班、少人值守”的運行管理方式，有效地防范火災事故的發生，保障電廠的安全運行和人員設備的安全，根據“預防為主，防消結合”的消防工作方針，按照中華人民共和國國家標準《火災自動報警系統設計規范》(GB50116-98)，以及中華人民共和國電力行業相關規范的要求，深圳電利通公司將測溫電纜FTLD、CT2C引入國內，以此開發出《發電廠測溫預警系統》。真正體現了“防重于消”的消防方針。

2. 發電廠火災原因分析：

發電廠主要火源包括 ：點火油罐區與燃油泵房，油系統，過熱的高壓電纜，變壓器，開關裝置，控制設備，大量的電池組，鍋爐、煤倉間及輸煤系統。

隨著機組容量的增大，自動化水平相應提高，電纜用量越來越多。一臺200MW機組，各類電纜長達200～300Km。 引起電纜火災的原因主要有以下幾種： (1) 電纜老化、絕緣層損壞、發生短路；(2) 長期超負荷運行、受潮和受熱，使絕緣層損壞；（3）電纜鋪設不當影響通風散熱；(4) 人為誤操作引起電纜火災；(5) 電纜外部堆積的煤粉自燃。發電廠一旦發生電纜火災，將造成嚴重損失。

火電廠輸煤區的輸送皮帶均有較長的距離。輸煤系統在運轉過程中，揚起的煤粉會落在設備外殼、電機、皮帶及支架上，這些煤粉不及時清理會逐步氧化產生巨大熱量；皮帶的機械設備摩擦也會釋放出很大熱量，這些巨大的熱量能夠將煤粉引燃，導致火災事故發生。揮發分含量大的褐煤，自燃點僅為250～350℃，更易引起自燃與火災。

油罐區的安全更是火災防范的重點。油罐的溫度過高，會引起油品揮發、火災，甚至爆炸。實時監測油罐的最高溫度是必須的。

電力變壓器在電力系統中發揮著"心臟"的功能，是電力系統不可缺少的重要部件，一旦發生故障，將導致整個區域內的電力網癱瘓；特別是其器身內充有幾十甚至上百噸的絕緣油，在變壓器短時或持續性故障時間里，會出現溫度上升，同時將分解出甲烷、乙烷、氫等可燃性氣體，如果產生的可燃氣體數量或壓力超過變壓器的容許值時，將從變壓器器身的薄弱環節噴射出來而造成火災。

由于發電廠環境潮濕、粉塵大、電磁干擾強等，環境相對惡劣。使許多傳統的傳感器在火災探測方面會出現誤報、漏報，甚至存在某些探測“盲區”，嚴重影響用戶使用。

3. 測溫電纜的工作原理與特性：

測溫電纜FTLD－(Flexible Thermocouple Line Detector)，CT2C（Continuous Thermocouple Trans－ducer Cable）是美國近三十年來線狀溫度感測器技術發展取得的主要成果，完全不同于世界上現有的其它溫度感測器，它利用熱電效應原理，能夠連續產生與其長度所及范圍內之最高溫度點溫度相對應的毫伏信號。可用來連續探測監控區域的最高溫度，對溫度的變化進行實時監控，不僅能測定溫度異變的幅度，而且能確定溫度異變的區域。

技術參數表

FTLD和CT2C特點：

· 穩定可靠，完全無誤報
· 防濕防潮、耐高溫、耐腐蝕、高絕緣、阻燃
· 無需現場標定
· 環境溫度自動補償
· 異常溫度預報
· 測量溫度不受寒冷氣溫影響
· 用戶可自行設定報警點
· 無需外加電源
· 屬于簡單設備，適合危險區域

4. 發電廠測溫預警系統：

物質的燃燒過程通常可分為早期階段、陰燃階段、火焰放熱階段及衰減階段等。在早期階段，由于物資燃燒開始的預熱和氣化作用，主要產生燃燒氣體和不可見的氣溶膠粒子，沒有可見的煙霧和火焰，熱量也很少。在此階段，火情僅局限于隱患部位的一個有限范圍內，探測火情早期預警就應從此階段開始進行。而傳統的火災探測器不能實時檢測溫度，且報警溫度也在68℃以上，而測溫電纜它是利用熱電效應，連續自動產生與其長度范圍內最高溫度點溫度相對應的毫伏信號。其優點是在溫度為-40℃—180℃時，不僅能讓用戶測定溫度異變的幅度和速率，而且能讓他們確定溫度異變的地點。在火災尚未發生前即時進行精確的溫度預報，進一步提高了火災探測報警系統的可靠性，使用戶的消防聯動系統具有充分的時間采取相應的措施，避免火災的發生。體現了以預防為主的科學的消防理念。

本系統以美國進口的線形溫度探測器 – FTLD/ CT2C -測溫電纜作為系統的主要檢測元件，連續實時監測布防區域的最高溫度，克服傳統的“點式”溫度傳感器只能探測“某點”溫度的缺陷及線型感溫探測器只能在達到定溫點后發出短路報警信號的缺陷；主控計算機具備友好的中文操作界面，生動、逼真的圖形，實時數據顯示。操作人員通過對主控站操作，可了解各區域（電纜隧道、電纜接頭、開關柜、變壓器、油罐、輸煤棧橋等）溫度數據、溫度歷史曲線、實時曲線，并可進行語音報警、報表打印、數據查詢等。可了解現場如電纜隧道（橋架、電纜中間接頭）的布線、接頭情況、檢修情況以及開關柜內的溫度情況等。及時發現隱患，及時進行防范，防止發生重大事故或火災。探測器與主機通過總線或無線遠距離傳輸，工作人員可在控制室內對各防火點進行監視。

監控范圍：

系統采用模塊化設計，監控范圍涵蓋電纜隧道測溫預警子系統、輸煤傳輸測溫預警子系統、油罐測溫預警子系統、變壓器/開關控制柜測溫預警子系統等。各子系統可獨立運行，系統可與消防系統無縫連接，全系統可分步實施，組態靈活。

系統結構如下圖：

現將其中的電纜隧道測溫預警子系統應用實例介紹如下：

本系統主要對電廠內125MW機組電纜隧道的橋架、開關柜、電纜接頭進行監測，對其范圍內12個防火門進行自動/手動控制。監測區域分為19個FTLD測溫區（包括4個開關柜）、20個電纜接頭。在系統發出火災報警的同時，能自動關閉報警區域相關的防火門，減少火災損失。

系統主畫面

系統運行后，進入主畫面如上圖。主畫面為監控總圖，正常顯示為系統電纜分布圖，FTLD各區域溫度在總圖的各區域附近。系統有報警產生時系統自動切換到報警窗口，觸發聲音報警、手機短信報警等。如報警值達到第二報警限自動關閉防火門，并產生反饋信號。反饋到防火門信號后，主畫面圖示的防火門兩側有兩道紅線。

系統功能

· 主畫面為全部監測區的電纜隧道布置情況及各區域的溫度情況及報警情況。
· 區域溫度超限(溫度上限及溫升速率上限)報警自動彈出區域報警畫面(包括電纜隧道現場圖片、電纜維修記錄、鋪設年份等)。有實時趨勢及歷史趨勢曲線。
· 手機短信報警功能，在發生報警后,系統自動給設定的手機發送過熱預警信號。
· 實時曲線：對每一區域的溫度有實時趨勢曲線，更新時間可到1秒。
· 歷史趨勢曲線：可對任一時段(數據存儲范圍內)的數據進行曲線顯示。可進行各分區溫度比較等。
· 實時趨勢曲線和歷史趨勢曲線可以分析各區域溫度實時和歷史變化情況及趨勢。(包括溫度超限分析、溫度趨勢分析、溫升速率超限分析)

系統投入運行,中控室值班人員可以實時了解現場電纜各區域、各電纜接頭及6KV開關柜的實時溫度情況；報警值可方便調整；對溫度異變均可實現自動聲光報警及手機短信報警功能；對各溫度數據進行存儲且可方便查詢歷史數據；溫度過熱報警信號與防火門聯動，進行防火門自動關閉功能；在廠局域網內任一臺計算機上均可了解測溫防火自動報警系統的實時數據。

5. 結束語

本《發電廠測溫預警系統》已廣泛使用，運行情況良好，沒出現誤報、漏報，事實證明采用這套系統從設計到施工并不復雜，抗干撓能力強，性能穩定，無需任何維護,經濟效益明顯，完全能滿足發電廠防火預警的要求。